一种具有远程标定和冗余网络的温室大棚环境监控系统及其监控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有远程标定和冗余网络的温室大棚环境监控系统及其监控方法，所述温室大棚环境监控系统包括：终端节点，所述终端节点，包括传感器序列、第一处理器、执行器及第一无线通信链路；协调器，所述协调器包括第二无线通信链路及第二处理器；显示终端，所述显示终端用于显示第二处理器的输出信息；通信终端，所述通信终端以短信的方式搭载监测数据信息；本发明专利技术用以实现温室大棚环境要素自监测及自控制，同时，解决了现有温室大棚监控系统网络稳定性不强，传感器检测数据可靠性不高的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，所述温室大棚环境监控系统包括：终端节点，所述终端节点，包括传感器序列、第一处理器、执行器及第一无线通信链路；协调器，所述协调器包括第二无线通信链路及第二处理器；显示终端，所述显示终端用于显示第二处理器的输出信息；通信终端，所述通信终端以短信的方式搭载监测数据信息；本专利技术用以实现温室大棚环境要素自监测及自控制，同时，解决了现有温室大棚监控系统网络稳定性不强，传感器检测数据可靠性不高的问题。【专利说明】一种具有远程标定和冗余网络的温室大棚环境监控系统及 其监控方法
本专利技术涉及一种温室大棚环境监控系统及其监控方法，尤其涉及一种具有远程标 定和冗余网络的温室大棚环境监控系统及其监控方法。
技术介绍
目前，常用的农业环境监测系统大都通过ZigBee、蓝牙或wifi技术组建无线传感 网络，将连接了 3G网络的PC机做为控制端。无线传感网络检测农业环境生产要素，将采集 数据发送至连接了 GRPS的3G网络的PC机上，PC机接收到采集数据后发送控制指令反馈 到各终端节点以控制相应的设备，实现远程监控的目的。 就市场上常见的环境检测无线传感网络而言，具有两个方面的缺陷，其一为存在 组建网络不稳定的问题；其二为实现同一环境参数采集的传感器单一，存在检测偏差及无 法校准的问题；上述两个问题直接导致了农业环境数据监测存在的较大偏差，给农作物生 成造成损失。首先，网络组建失败，必然致使整个农业环境监测系统无法正常运行，造成监 测功能丧失，使得农民缺少必要的农业环境监测数据，可能出现对农作物的误操作，严重的 还会产生作物损失；其次，数据采集是农民对农作物生长环境判断的基础，若在采集环节出 现错误，也会致使农民做作物生长环境造成错误判定，极易造成作物损失。 常用的无线网络通过wifi、蓝牙技术组建网络，在一定程度上降低了组网的稳定 性，在现有的无线组网技术中，ZigBee技术是一种基于IEEE802. 15. 4标准的低成本、低功 耗、组网稳定的近距离无线通信技术。能够采用点对点、星型网络、树状网络结构，具有较强 的可移植性，理论上支持65000个节点，在通过运放后可以实现几公里的无线传输范围。另 外GPRS技术是一种可以迅速组网，随时在网的价格低廉的网络技术，具有传输速率快，组 网稳定的技术优势。另外目前手机使用普遍，具有良好的携带性。另外通过收发短信来发 送指令，简单易懂，操作简单，更适合于知识水平薄弱的人群。 中国专利申请号为201020700584. 0的技术专利公开了一种基于ZigBee、3G 网络的温室无线远程植物生理生态监测系统，包括ZigBee网络和GPRS部分，实现了植物生 理生态监测的功能，然而，该专利使用PC机做为终端监控设备，操作难度较大，不易携带， 在没有宽带的地区无法使用的问题，同时，该专利并没有克服组建网络不稳定的问题，及实 现同一环境参数采集的传感器单一的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出了一种具有远程标定和冗余网络的温室大棚环境监 控系统及其监控方法，提高了现有农业环境监测中组网的稳定性，克服了实现同一环境参 数采集的传感器单一的问题，从而保证了农业环境数据采集及显示的稳定性及可靠性，降 低了因数据采集及传输过程中产生的偏差而导致的作物损失。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种温室大棚环境监控系统，包括： 终端节点，所述终端节点，包括传感器序列、第一处理器、执行器及第一无线通信链路；传 感器序列与第一处理器连接，传感器序列采集的温室大棚环境要素的实时数据传输至第一 处理器，所述第一处理器内置有数据库，内置数据库存储温室大棚环境要素的基准数据，所 述执行器也与第一处理器连接，第一处理器输出的数据通过第一无线通信链路传输至协调 器； 协调器，所述协调器包括第二无线通信链路及第二处理器； 显示终端，所述显示终端用于显示第二处理器的输出信息； 通信终端，所述通信终端以短信的方式搭载监测数据信息； 所述传感器序列包括下述传感器：用于检测温室大棚室内部及外部温度的温度传 感器组，用于检测温室大棚内部湿度的湿度传感器组、用于检测温室大棚内二氧化碳浓度 的二氧化碳浓度传感器组、用于检测温室大棚内的光照强度的光强度传感器组、用于检测 温室大棚内的土壤水分含量的水分传感器及用于检测雨量的雨滴检测传感器； 上述用于实现同一温室大棚环境要素检测的传感器组均选用不同型号的至少两 个传感器组成，其中一个传感器作为检测传感器，其余的传感器作为基准传感器，基准传感 器用以实现检测传感器的远程标定； 所述执行器，包括电机驱动模块及与其连接的电机； 所述第一无线通信链路和第二无线通信链路均包括ZigBee近程无线网络模块及 GPRS远程无线网络模块； 第一无线通信链路和第二无线通信链路中的ZigBee近程无线网络模块组网形成 ZigBee近程无线网络，第一无线通信链路和第二无线通信链路中的GPRS远程无线网络模 块组网形成GPRS远程无线网络，其中，GPRS远程无线网络作为ZigBee近程无线网络的冗 余网络。 进一步的，所述温室大棚环境要素包括：温室大棚室内部及外部温度、温室大棚内 部湿度、温室大棚内二氧化碳浓度、温室大棚内的光照强度、温室大棚内的土壤水分含量及 雨量。 应用上述的温室大棚环境监控系统，实现一种温室大棚环境监控方法，包括以下 步骤： a、传感器序列采集温室大棚环境要素的实时数据； b、传感器组中的基准传感器对检测传感器进行远程标定； c、对传感器序列采集的温室大棚环境要素的实时数据进行预处理以生成数字量 数据； d、第一处理器接收数字量的温室大棚环境要素的实时数据，将此采集数据与内置 数据库中存储的温室大棚环境要素的基准数据进行比对；若存在传感器序列采集的的温室 大棚环境要素的实时数超出基准数据的偏差范围，转入步骤e，若传感器序列采集的温室 大棚环境要素的实时数据全部落入基准数据的范围内，则转入步骤g ; e、若第一处理器判断温室大棚环境要素中的温室大棚的室内温度值高于内置数 据库中的温室大棚的室内温度的基准值，转入步骤Π ，若判断温室大棚环境要素中的温室 大棚的室内温度值等于内置数据库中的温室大棚的室内温度的基准值，转入步骤g，若判 断温室大棚环境要素中的温室大棚的室内温度值低于内置数据库中的温室大棚的室内温 度的基准值，转入步骤f2 ; Π 、第一处理器输出控制信息至执行器，执行器中的电机驱动模块驱动电机动作， 电机拖动散热扇运行以降低温室大棚的内部温度，转入步骤g ; f2、第一处理器停止输出控制信息至执行器，使电机处于关闭状态，转入步骤g ; g、第一无线通讯链路中的ZigBee近程无线网络模块与第二无线通讯链路中的 ZigBee近程无线网络模块进行组网，通过ZigBee近程无线网络将第一处理器输出的传感 器序列采集的温室大棚环境要素的实时数据传输至第二处理器，转入步骤hi ;若第一无线 通讯链路中的ZigBee近程无线网络模块与第二无线通讯链路中的ZigBee近程无线网络模 块组网失败，则第一无线通讯链路中的GPR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温室大棚环境监控系统，其特征在于：包括：终端节点，所述终端节点，包括传感器序列、第一处理器、执行器及第一无线通信链路；传感器序列与第一处理器连接，传感器序列采集的温室大棚环境要素的实时数据传输至第一处理器，所述第一处理器内置有数据库，内置数据库存储温室大棚环境要素的基准数据，所述执行器也与第一处理器连接，第一处理器输出的数据通过第一无线通信链路传输至协调器；协调器，所述协调器包括第二无线通信链路及第二处理器；显示终端，所述显示终端用于显示第二处理器的输出信息；通信终端，所述通信终端以短信的方式搭载监测数据信息；所述传感器序列包括下述传感器：用于检测温室大棚室内部及外部温度的温度传感器组，用于检测温室大棚内部湿度的湿度传感器组、用于检测温室大棚内二氧化碳浓度的二氧化碳浓度传感器组、用于检测温室大棚内的光照强度的光强度传感器组、用于检测温室大棚内的土壤水分含量的水分传感器及用于检测雨量的雨滴检测传感器；上述用于实现同一温室大棚环境要素检测的传感器组均选用不同型号的至少两个传感器组成，其中一个传感器作为检测传感器，其余的传感器作为基准传感器，基准传感器用以实现检测传感器的远程标定；所述执行器，包括电机驱动模块及与其连接的电机；所述第一无线通信链路和第二无线通信链路均包括ZigBee近程无线网络模块及GPRS远程无线网络模块；第一无线通信链路和第二无线通信链路中的ZigBee近程无线网络模块组网形成ZigBee近程无线网络，第一无线通信链路和第二无线通信链路中的GPRS远程无线网络模块组网形成GPRS远程无线网络，其中，GPRS远程无线网络作为ZigBee近程无线网络的冗余网络。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文龙，孙炎辉，高碧辉，白航，杨庭荣，刘金辉，王彤，
申请(专利权)人：大连民族学院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21